DE2106688C2 - Composite panel, in particular door panel, and method for its production - Google Patents
Composite panel, in particular door panel, and method for its productionInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbundplatte, insbesondere Türplatte. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbundplatte.The invention relates to a composite panel, in particular a door panel. The invention also relates to a method for producing such a composite panel.
Bei Verbundplatten, deren Deckschichten metallisch sind (vgl. das feuerhemmende Wandelement des DE-GM 19 93 685), besteht ein Nachteil darin, daß sich bei größeren Temperaturunterschieden zwischen der Außen- und Innenseite die Deckschichten ungleich stark dehnen und sich die Verbundplatte als Folge davon wölbt. Dies ist namentlich bei großformatigen Verbundplatten im Bauwesen nachteilig. So ist eine starke Deformierung bei Türen nicht annehmbar, da dies den Luftabschluß und das Funktionieren des Schließmechanismus in Frage stellen würde.One disadvantage of composite panels with metallic covering layers (see the fire-retardant wall element of DE-GM 19 93 685) is that when there are large temperature differences between the outside and inside, the covering layers expand unequally and the composite panel warps as a result. This is particularly disadvantageous for large-format composite panels in construction. For example, severe deformation of doors is not acceptable, as this would jeopardize the airtightness and the functioning of the locking mechanism.
Ein Auswölben einer Verbundplatte infolge Verbindung mehrerer sich ungleich ausdehnender Schichten ist vermeidbar, wenn diese relativ zueinander gleiten können. Bei einer dem Oberbegriff von Anspruch 1 entsprechenden Verbundplatte mit äußeren harten Tragschichten gemäß der AT-PS 2 65 597 ist eine relative Gleitfähigkeit aller Schichten in durch Dehnungsmittel bestimmten Grenzen dadurch gewonnen, daß die Schichten durch Verbindungsmittel, wie Gliedketten, Textil-, Draht-, Glasseiden- oder Kunststoffäden, mit Ösen versehene Drahtstifte o. dgl., miteinander verbunden werden, die schlangenlinienförmig, mäanderförmig oder vorzugsweise senkrecht quer durch die Verbundplatte hindurchgreifen und dabei so zahlreich angeordnet sind, daß die Schichten nicht voneinander abgehoben werden können. Die Verbindungsmittel dienen dabei zugleich als Dehnungsmittel im Rahmen der Dehnbarkeitsgrenzen der Verbindungsmittel und bestimmen somit den Grad der relativen Verschieblichkeit der Schichten relativ zueinander. Die Verbindungsmittel sind lokaler Art und sind praktisch über das ganze Volumen der Verbundplatte zu verteilen. Eine herstellungstechnisch einfache Übertragung dieser Verbindungstechnik auf Verbundplatten mit metallischen Deckschichten ist nur schwerlich möglich.A bulging of a composite panel as a result of connecting several unequally expanding layers can be avoided if these can slide relative to one another. In a composite panel corresponding to the preamble of claim 1 with external hard supporting layers according to AT-PS 2 65 597, a relative sliding ability of all layers within limits determined by expansion means is achieved by connecting the layers to one another using connecting means such as link chains, textile, wire, glass silk or plastic threads, wire pins with eyelets or the like, which pass through the composite panel in a serpentine, meandering or preferably vertical manner and are arranged in such large numbers that the layers cannot be lifted away from one another. The connecting means also serve as expansion means within the scope of the extensibility limits of the connecting means and thus determine the degree of relative displacement of the layers relative to one another. The connecting means are of a local nature and are to be distributed over practically the entire volume of the composite panel. It is difficult to transfer this connection technology to composite panels with metallic cover layers in a simple manufacturing process.
Bei einer bekannten Mehrschichten-Betonplatte (DE-GM 66 02 045) ist zwischen Stahlbetonplatten eine Isolierschicht angeordnet. Eine Ausdehnung der verschiedenen Schichten relativ zueinander ist dadurch ermöglicht, daß diese durch einen zentralen Anker miteinander verbunden sind, der quer verlaufende Bewehrungseisen besitzt. Außerhalb des zentralen Verbundankers müssen zusätzliche Querverbindungen vorgesehen werden, um ein Auseinanderklaffen der Stahlbetonschichten zu vermeiden. Auch hier erstrecken sich die Verbindungsmittel praktisch über die ganze Querdimension der Verbundplatte.In a known multi-layer concrete slab (DE-GM 66 02 045), an insulating layer is arranged between reinforced concrete slabs. The expansion of the different layers relative to one another is made possible by the fact that they are connected to one another by a central anchor which has transverse reinforcing bars. Additional transverse connections must be provided outside the central composite anchor in order to prevent the reinforced concrete layers from gaping apart. Here too, the connecting means extend practically over the entire transverse dimension of the composite slab.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine stabile Verbundplatte zu schaffen, bei der mit einfachen Herstellungsmitteln eine gute relative Gleitbarkeit benachbarter Schichten möglich ist. Diese Aufgabe wird bei einer Verbundplatte mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch dessen kennzeichnendes Merkmal gelöst.The invention is based on the object of creating a stable composite panel in which good relative sliding of adjacent layers is possible using simple manufacturing means. This object is achieved in a composite panel with the features of the preamble of claim 1 by its characterizing feature.
Die metallischen Deckschichten der erfindungsgemäßen Verbundplatte verleihen dieser eine hohe Stabilität. Die Verklebung oder Verschweißung des Mittelbereichs von zwei Kernschichten ist besonders einfach herstellbar. Die relative Gleitbarkeit dieser Kernschichten ist in den verbindungsfreien Randbereichen gänzlich unbehindert. Darüber hinaus kann es auch nicht zu sonstigen Kontraktions- und Expansionsstörungen im Volumen der Verbundplatte kommen, da die nur flächenhaft wirkenden Verbundmittel der erfindungsgemäßen Verbundplatte nicht wie im Falle der beiden vorgenannten bekannten Verbundplatten in deren Volumen hineinragen.The metallic cover layers of the composite panel according to the invention give it a high level of stability. Bonding or welding the middle area of two core layers is particularly easy to produce. The relative sliding ability of these core layers is completely unhindered in the edge areas without any connection. In addition, there can be no other contraction or expansion problems in the volume of the composite panel, since the bonding agents of the composite panel according to the invention, which only act over a large area, do not protrude into the volume of the composite panel as is the case with the two previously mentioned known composite panels.
Die Kernschichten können aus beliebigem Wärmeisoliermaterial bestehen, z. B. aus Schaumstoff oder Mineralfasern. Sie können in ihrem Mittelbereich direkt miteinander verbunden sein, wenn es sich z. B. um vorgefertigte Isolierplatten mit glatter Oberfläche handelt, die ein freies Gleiten der Randteile aufeinander gestattet. Anderenfalls ist vorzugsweise zwischen die Kernschichten eine Trennfolie mit mindestens einer Öffnung in ihrem Mittelteil eingelegt.The core layers can be made of any heat insulating material, e.g. foam or mineral fibers. They can be directly connected to one another in their middle area, for example if they are prefabricated insulating panels with a smooth surface that allows the edge parts to slide freely on one another. Otherwise, a separating film with at least one opening in its middle part is preferably inserted between the core layers.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der letztgenannten Verbundplatte ist dadurch gekennzeichnet, daß über einer Metallplatte eine erste Schüttschicht aus mit Bindemitteln umgebenen losen, geschäumten Kunststoffkörnern aufgebracht wird, auf diese Schicht hernach eine Trennfolie gelegt wird, die in ihrem Mittelbereich mindestens eine Öffnung aufweist, auf diese Trennfolie sodann eine weitere Schüttschicht aus mit Bindemitteln umgebenen losen, geschäumten Kunststoffkörnern aufgebracht und mit einer Metallplatte bedeckt wird und das Ganze hernach zu der Verbundplatte verpreßt wird, wobei sich die beiden Schichten mit Kunststoffkörnern durch die Öffnungen der Folie hindurch verbunden. Zur Aushärtung des Bindemittels wird hierbei zweckmäßig bei erhöhter Temperatur verpreßt.The process according to the invention for producing the latter composite panel is characterized in that that a first layer of loose, foamed plastic grains surrounded by binding agents is applied over a metal plate, a separating film is then placed on this layer, which has at least one opening in its middle area, a further layer of loose, foamed plastic grains surrounded by binding agents is then applied to this separating film and covered with a metal plate and the whole is then pressed to form the composite plate, the two layers of plastic grains being connected through the openings in the film. In order to harden the binding agent, it is expedient to press at an elevated temperature.
Statt Verwendung einer solchen Trennfolie ist es auch vorteilhaft, die beiden Kernschichten in ihrem Mittelbereich mit einer Zwischenschicht zu verkleben oder zu verschweißen.Instead of using such a separating film, it is also advantageous to glue or weld the two core layers in their middle area with an intermediate layer.
Bei derartigen Verbundplatten können sich somit die Randpartien unabhängig voneinander ausdehnen oder zusammenziehen, so daß es auf einfache Weise gelingt, die Verformung von Verbundplatten bei ungleicher Wärmeeinwirkung auf die beiden Plattenseiten wesentlich zu reduzieren. Dabei wird die gute Wärmedämmeigenschaft und die Eigensteifigkeit bzw. der Biegewiderstand einer solchen Verbundplatte nicht oder nur in unbedeutendem Ausmaß verringert.With such composite panels, the edge sections can expand or contract independently of one another, making it easy to significantly reduce the deformation of composite panels when the two sides of the panel are exposed to unequal heat. The good thermal insulation properties and the inherent rigidity or bending resistance of such a composite panel are not reduced or are reduced only to an insignificant extent.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbundplatte in perspektivischer Darstellung noch näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to a schematic drawing of an embodiment of the composite panel according to the invention in perspective representation.
Die Verbundplatte weist eine äußere Deckschicht 1 aus Metallblech auf, die vorzugsweise ein Aluminiumblech von etwa 2 mm Dicke ist. Eine zweite gleiche Deckschicht 2 befindet sich auf der anderen Außenseite der Verbundplatte. Der dazwischenliegende Kern enthält zwei Kernschichten 3, 4 aus Kunststoff-Wärmeisoliermaterial, zwischen denen sich eine Trennfolie 5 befindet. Diese Trennfolie 5 - welche mit den Kernschichten nicht verkleben darf und beispielsweise aus entsprechend behandeltem Papier, Kunststoff oder Aluminium bestehen kann - ist in ihrem Mittelbereich mit einer Öffnung 6 bzw. einem Ausschnitt versehen. Anstelle einer einzigen großen Öffnung kann in diesem Bereich auch eine Mehrzahl kleinerer Öffnungen vorgesehen werden. Die beiden Kernschichten 3, 4 sind lediglich im Bereich dieser Öffnung 6 fest miteinander verbunden, während die übrigen äußeren Zonen nur lose gegen die Trennfolie 5 anliegen, wodurch erreicht wird, daß sie unabhängig voneinander dilatieren können. Dadurch kann ein auf einem Temperaturgefälle basierendes Werfen einer solchen Verbundplatte in engen Grenzen gehalten werden. Es zeigt sich, daß die Wölbung infolge einseitiger Erwärmung einer solchen Verbundplatte nur einen Bruchteil dessen beträgt, was bei konventionellen Verbundplatten festzustellen ist. Die Größe des verbundenen Mittelbereichs kann in gewissen Grenzen variieren und richtet sich im wesentlichen nach dem vorgesehenen Verwendungszweck, der Plattengröße, dem zu erwartenden Temperaturunterschied bzw. dem zulässigen Maß der Durchbiegung oder der verlangten Abscher-Festigkeit zwischen den beiden Kernschichten 3, 4. Falls die Ränder dieser Verbundplatte in einem Rahmen eingefaßt werden, ist darauf zu achten, daß sich die beiden Kernschichten 3, 4 in der Einfassung unabhängig voneinander ausdehnen oder zusammenziehen können.The composite panel has an outer cover layer 1 made of sheet metal, which is preferably an aluminum sheet about 2 mm thick. A second, identical cover layer 2 is located on the other outside of the composite panel. The core in between contains two core layers 3, 4 made of plastic heat-insulating material, between which there is a separating film 5. This separating film 5 - which must not stick to the core layers and can consist, for example, of appropriately treated paper, plastic or aluminum - is provided with an opening 6 or a cutout in its middle area. Instead of a single large opening, a plurality of smaller openings can also be provided in this area. The two core layers 3, 4 are only firmly connected to one another in the area of this opening 6 , while the other outer zones only lie loosely against the separating film 5 , which means that they can expand independently of one another. This means that warping of such a composite panel based on a temperature gradient can be kept within narrow limits. It is found that the warpage caused by one-sided heating of such a composite panel is only a fraction of what can be seen with conventional composite panels. The size of the connected central area can vary within certain limits and depends essentially on the intended use, the size of the panel, the expected temperature difference or the permissible degree of deflection or the required shear strength between the two core layers 3, 4. If the edges of this composite panel are enclosed in a frame, care must be taken to ensure that the two core layers 3, 4 can expand or contract independently of one another in the enclosure.
Als Material für die Kernschichten 3, 4 eignet sich ein Kunststoff-Hartschaum mit geschlossener Zellstruktur, z. B. auf der Basis von geschäumtem Polystyrol. Ein hierfür besonders geeigneter Zellstruktur-Preßkörper sowie dessen Herstellungsverfahren sind in der CH-PS 4 36 696 beschrieben. Es handelt sich dabei um Schaumstoffkörner, vorzugsweise aus geblähtem Polystyrol, die zusammen mit einem Bindemittel und Feststoffpulver verpreßt werden, so daß sich ein spezifisch leichter Körper mit hoher Eigenfestigkeit und Formstabilität ergibt.A suitable material for the core layers 3, 4 is a rigid plastic foam with a closed cell structure, e.g. based on expanded polystyrene. A particularly suitable cell structure pressed body and its manufacturing process are described in CH-PS 4 36 696. These are foam grains, preferably made of expanded polystyrene, which are pressed together with a binding agent and solid powder, so that a specifically light body with high inherent strength and dimensional stability is produced.
Anstelle einer Folie mit einer oder mehreren Öffnungen im Mittelbereich kann auch eine durchgehende Folie ohne Öffnungen als Zwischenschicht verwendet werden. In diesem Falle werden beide Kernschichten 3, 4 im Mittelbereich mit der Zwischenschicht beidseitig starr verklebt oder verschweißt, während an den übrigen Teilen keine Verklebung oder Verschweißung stattfindet.Instead of a film with one or more openings in the middle area, a continuous film without openings can also be used as an intermediate layer. In this case, both core layers 3, 4 are rigidly glued or welded to the intermediate layer on both sides in the middle area, while no gluing or welding takes place on the other parts.
Die beiden Kernschichten 3, 4 werden vorzugsweise etwa gleich dick gewählt. Ihre Dicke richtet sich nach dem gewünschten Wärmedämmwert und beträgt etwa je 1 bis 4 cm. Die Oberflächenstruktur und Farbgebung der metallischen Deckschichten 1, 2 können den Bedürfnissen entsprechend weitgehend angepaßt werden.The two core layers 3, 4 are preferably chosen to be approximately the same thickness. Their thickness depends on the desired thermal insulation value and is approximately 1 to 4 cm each. The surface structure and color of the metallic cover layers 1, 2 can be largely adapted to suit requirements.
Nachfolgend sei ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung einer solchen Verbundplatte beschrieben:A preferred method for producing such a composite panel is described below:
Auf eine zur Ausbildung der Deckschicht 1 vorgesehene, von einem Rand oder einer Form umgebenen Metallplatte, z. B. einer großformatigen ebenen Aluminiumplatte, werden lose Schaumstoffkörner aufgeschüttet. Diese rundlichen Schaumstoffkörner sind mit einem Bindemittel, z. B. einem mit Härter durchsetzten Epoxyharz, benetzt und hierauf mit einem feinkörnigen Pulver, beispielsweise einem Mineralpulver, umgeben, wie dies im einzelnen aus der CH-PS 4 36 696 hervorgeht. Nach dem Ausebnen dieser Schicht wird eine mit einem zentralen Ausschnitt versehene Trennfolie auf diese vorbereitete Schaumstoffkörner-Schicht gelegt. Um ein Kleben der mit Bindemittel versehenen Schaumstoffkörner an der Trennfolie zu verhindern, kann diese beidseitig mit einem Trennmittel, etwa auf Silikonbasis, behandelt werden. Hernach wird eine zweite Schicht von Schaumstoffkörnern auf diese Trennfolie aufgebracht und durch eine weitere gleich große Aluminiumplatte bedeckt, die zur Ausbildung der Deckschicht 2vorgesehen ist. Hierauf wird das Ganze unter Druckanwendung verpreßt, wobei das Aushärten des Bindemittels durch Anwendung von Wärme beschleunigt werden kann. Das Volumen der Körnermasse reduziert sich beispielsweise auf etwa die Hälfte des ursprünglichen Wertes. An den nicht von der Trennfolie bedeckten Stellen, also im Mittelbereich, verbinden sich zwei Kernschichten 3, 4 miteinander, so daß sich in diesem Bereich ein einziger Körper bildet.Loose foam grains are poured onto a metal plate, e.g. a large-format flat aluminum plate, which is intended to form the cover layer 1 and is surrounded by an edge or a mold. These round foam grains are wetted with a binding agent, e.g. an epoxy resin mixed with a hardener, and then surrounded with a fine-grained powder, e.g. a mineral powder, as can be seen in detail in CH-PS 4 36 696. After this layer has been leveled, a release film with a central cutout is placed on this prepared layer of foam grains. To prevent the foam grains with the binding agent from sticking to the release film, both sides of the film can be treated with a release agent, e.g. a silicone-based one. A second layer of foam grains is then applied to this release film and covered by another aluminum plate of the same size, which is intended to form the cover layer 2 . The whole is then pressed together under pressure, whereby the hardening of the binding agent can be accelerated by applying heat. The volume of the grain mass is reduced, for example, to about half of its original value. In the areas not covered by the separating film, i.e. in the middle area, two core layers 3, 4 bond together so that a single body is formed in this area.
Eine derartige Verbundplatte eignet sich in besonderem Maße zur Verwendung als Türplatte, da sie bei stark unterschiedlichen Außen- und Innentemperaturen sehr weitgehend formstabil bleibt.Such a composite panel is particularly suitable for use as a door panel, as it remains largely dimensionally stable even when the outside and inside temperatures vary greatly.
Claims (8)
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (8)
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-
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|---|---|---|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| OD | Request for examination | ||
| 8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
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